实验五 计数器实验课件

1、实验五 计数器实验实验目的 （1） 掌握由集成触发器组成计数器的工作原理。 （2） 熟悉中规模集成计数器的逻辑功能及使用方法。实验电路及仪器设备 实验电路：见图2-40、图2-41、图2-42所示。实验仪器：数字电路实验箱D0D1D2D3CPUCPDCRQ0Q1Q2Q321341213115796151014CT74LS192图2-41 CT74LS192的逻辑符号实验内容及步骤 十进制加/减计数器74LS192逻辑功能的测试 （1） 图2-41为 CT74LS192的逻辑符号，按表2-11测试其逻辑功能，并把输出结果记入表中。输入输出CPuCPDCRD0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2

2、Q31 00 A B C D101 101 1101 表2-11 CT74LS192的功能表用CT74LS192构成N进制计数器用复位法构成六进制计数器。用两片CT74LS192构成六十进制计数器CT74LS290的测试与应用（1） 二-五-十进制异步计数器CT74LS290的逻辑符号如图2-42所示。 当 R0(1) =R0(2) =1或R9(1)= R9(2) =1时，观察异步清零及异步置9功能。 当 R0(1) R0(2) =R9(1) R9(2) =0,CP1=1,在CP0脉冲下降沿作用下，观察输出端Q0 的状态，说明为几进制计数器。 当 R0(1) R0(2) =R9(1) R9(2

3、) =0,CP0=1,在CP1脉冲下降沿作用下，观察输出端Q3Q2Q1的状态，说明为几进制计数器。当 R0(1) R0(2) =R9(1) R9(2) =0,CP1接Q0，在CP0脉冲下降沿作用下，观察输出端Q3Q2Q1 Q0 的状态，说明为几进制计数器。CT74LS29091312131110548R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)Q3Q2Q1Q0图2-34 CT74LS290的逻辑符号（2）用两片CT74LS290组成二十五进制计数器。 用集成触发器构成计数器（1）图2-40是由JK触发器组成的同步五进制计数器，按图连接线路，CP端加1Hz的连续脉冲信号，用0-1显示并记录输出端Q2

4、Q1 Q0 的逻辑状态。并把结果记录表2-10中。CPQ0Q1C11K1JC11K1JC11J1KQ2&.图2-40JK触发器组成的同步五进制计数器（2）用七段字形显示译码器显示计数结果。（3）检查自启功能，将电流所有的无效状态在时钟脉冲的作用下进行检查，看能否进入有效循环状态。CPQ2 Q1 Q0012345表2-10 计数时序表74LS08与门实验五 计数器实验数据D0D1D2D3CPUCPDCRQ0Q1Q2Q3CT74LS1921&1CP1.用复位法构成六进制计数器(1) N=6,6进制加反馈置 0 信号时 所对应的计数状态为（ SN =6）即： 0110 。(2) 反馈置 0 函数CR

5、=Q2Q0。(3) 电路图如图1。图1(1) N=25,25进制加反馈置 0 信号时 所对应的计数状态为（ SN =25）即： 00100101 。(2) 反馈置 0 函数CR=Q1Q12Q10。(3) 电路图如图3。CT74LS290R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)Q13Q12Q11Q10CT74LS290R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)Q3Q2Q1Q0&图32.两片CT74LS290构成二十五进制计数器个位十位一、如何用二输入与非门代换三输入与非门？二、如何用与非门替代或门？ 注意：在实验室只提供了74LS00二输入与非门，若设计中出现了三输入与非门，或者或门，均需适当变换

6、表达式，通过二输入与非门74LS00实现。输入输出CRCPuCPDD0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q31 0 0 0 000 A B C D A B C D011 加计数器011 减计数器0111 74LS192功能说明Q0Q1Q2Q3CT74LS290M = 5CP0M = 2CP1CP0CP1Q0Q1Q2Q3R0AR0BS9AS9BCT74LS290注： 集成异步二 - 五 - 十进制计数器 CT74LS290 (1) CT74LS290 基本结构与逻辑功能示意图R0AR0B异步置 0 端S9AS9B异步置 9 端内含一个 1 位二进制计数器和一个五进制计数器。M = 2M =

7、5二进制计数器的计数脉冲输入端，下降沿触发。 二进制计数器输出端五进制计数器的计数脉冲输入端，下降沿触发。五进制计数器的输出端，从高位到低位依次为Q3、Q2、Q1。 异步置 0 功能：当 R0 = R0A R0B = 1、S9 = S9A S9B = 0 时，计数器异步置 0 。(2) CT74LS290 的功能 异步置 9 功能：当 S9 = S9A S9B = 1、R0 = R0A R0B = 0 时，计数器异步置 9 。 计数功能：当 R0A R0B = 0 且 S9A S9B = 0 时，在 时钟下降沿进行计数。计 数00置 9100110置 0000001Q0Q1Q2Q3CPS9A

8、S9BR0A R0B说明输 出输 入(3) CT74LS290 的基本应用Q0Q1Q2Q3CT74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B输出计数输入1构成 1 位二进制计数器Q0Q1Q2Q3CT74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B输出1构成异步五进制计数器计数输入如何构成 N 进制计数器呢？ ( 三 ) 利用异步置 0 功能获得 N 进制计数器 * 利用异步置 0 功能获得 N 进制计数器例 试用 CT74LS290 构成六进制计数器。解题思路 利用置 0 功能获得 N 进制计数器的关键是：弄清什么时候要加置 0 信号。 若将输入第 N 个计数脉冲时计数器状态用 SN 表

9、示，则本例中当 S6= 0110 时应加置 0信号。Q0Q1Q2Q3计 数 器 状 态计数顺序10019000181110701106101050010411003010021000100001000000用 CT74LS290 构成六进制计数器解题思路 首先构成 8421 码十进制计数器，其态序表为使计数至“6”时自动返回“0000”态，即可实现六进制计数器。下面进行演示：准备开始计数计数 1计数 2计数 3计数 4计数 50000Q0Q1Q2Q3CT74LS290CP0CP1R0AR0BS9AS9B R0 = Q2 Q1(3) 画连线图计数输入输出使R0 = R0A R0B = Q2 Q1

10、 读数的高低位依次为 Q3 Q2 Q1 Q0置 9 端 S9A 、S9B 不用，应接地。例 试用 CT74LS290 构成六进制计数器。(1) 写出 S6 的二进制代码为 S6 = 0110解：(2) 写出反馈置 0 函数表达式 正好是“6”对应的二进制数。应根据 S6 = 0110 和 74LS290 的异步置 0 功能写出：由于 R0 = R0A R0B 高电平有效，因此，令 R0 = R0A R0B = Q2 Q1。*利用异步置 0 功能获得 N 进制计数器的方法： 写出加反馈置 0 信号时所对应的计数器状态，即 写出 SN 对应的二进制代码。写出反馈置 0 函数，即根据 SN 和置 0

11、 端的有效电平 写置 0 输入信号的表达式。 3. 画连线图：注意反馈置 0 函数的连线方法。 例 试用 CT74LS290 构成七进制计数器。解： (2)写出反馈归零函数 R0 = R0A R0B = Q2 Q1 Q0 (1)写出 S7 的二进制代码为S7 = 0111(3)画连线图为什么？请看举例说明。 用同步和异步置 0 功能构成 N进制计数器的方法一样吗？* 利用同步置 0 功能构成 N 进制计数器步骤相同(1) 写出加反馈置 0 信号时所对应的计数状态。(2) 写出反馈置 0 函数。(3) 画连线图。差别异步置 0 计数器加反馈置 0 信号时所对应的计数状态为 SN 。同步置 0 计

12、数器加反馈置 0 信号时所对应的计数状态为 SN-1 。 同步和异步置 0 功能构成 N 进制计数器的方法比较 步骤(1)确定 N 进制计数器需用的 N 个计数状态，并确定预置数。 利用置数功能构成 N 进制计数器的步骤(2)写出加反馈置数时所对应的计数器状态：异步置数时， 写出 SN 对应的二进制代码；同步置数时，写出 SN-1 对 应的二进制代码。(3)写出反馈置数函数：根据 SN (或 SN-1)和置数端的有效 电平写出置数信号的逻辑表达式。(4)画连线图。 利用置数功能和置 0 功能构成N 进制计数器的原理有何异同？ 利用“161”和 “163”的同步置数功能也可以构成 N 进制计数器。* 利用置数